链接使用的符号
在链接的过程中,函数名和变量名统称为符号,链接的过程就是目标文件之间的对地址的引用,即对函数和变量地址的引用。
使用 nm
命令查看目标文件的符号:
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# nm SimpleSection.o
0000000000000000 T func1
0000000000000000 D global_init_var
0000000000000004 C global_uninit_var
0000000000000024 T main
U printf
0000000000000004 d static_var.2058
0000000000000000 b static_var2.2059
ELF符号的结构体,定义于“/usr/include”
/* Symbol table entry. */
typedef struct
{
Elf32_Word st_name; /* Symbol name (string tbl index) */
Elf32_Addr st_value; /* Symbol value */
Elf32_Word st_size; /* Symbol size */
unsigned char st_info; /* Symbol type and binding */
unsigned char st_other; /* Symbol visibility */
Elf32_Section st_shndx; /* Section index */
} Elf32_Sym;
Elf32_Sym成员的定义解释:
st_info(符号绑定信息),低4位表示符号类型(Symbol Type),高28位表示符号绑定信息(Symbol Binding)
st_shndx(符号所在段) 如果符号是定义在目标文件中,那么符号的意思就是符号所在的段的在段表中的下标 ,此外还有几种特殊的定义如下:
st_value(符号值) 符号如果是一个函数或者变量,符号值表示函数或者变量的地址,特殊地st_value还有以下几种可能:
- 在目标文件中,符号类型不是COMMON类型(st_shndx!=SHN_COMMON),st_value表示符号在段中的偏移,即符号位于st_shndx所在的段偏移st_value,在该例子中的global_init_var、func1、main都属于这种类型。
- 在目标文件中,符号类型是COMMON类型(st_shndx=SHN_COMMON),st_value表示符号的对其属性,在该例子中的global_uninit_var的Value值为0000000000000004,表示对其长度为4字节,即为global_uninit_var类型(int)的字节长度
- 在可执行文件中,st_value表示符号的虚拟地址,动态链接需要使用到
使用 readelf -s
命令查看目标文件的所有符号详细信息
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# readelf -s SimpleSection.o
Symbol table '.symtab' contains 16 entries:
Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name
0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND
1: 0000000000000000 0 FILE LOCAL DEFAULT ABS SimpleSection.c
2: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 1
3: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 3
4: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 4
5: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 5
6: 0000000000000004 4 OBJECT LOCAL DEFAULT 3 static_var.2058
7: 0000000000000000 4 OBJECT LOCAL DEFAULT 4 static_var2.2059
8: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 7
9: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 8
10: 0000000000000000 0 SECTION LOCAL DEFAULT 6
11: 0000000000000000 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT 3 global_init_var
12: 0000000000000004 4 OBJECT GLOBAL DEFAULT COM global_uninit_var
13: 0000000000000000 36 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 func1
14: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND printf
15: 0000000000000024 57 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 main
使用 readelf -S
查看目标文件的所有段信息,后面分析符号信息的时候会作为参照使用到。
[root@localhost simple-secion-linux-elf]# readelf -S SimpleSection.o
There are 13 section headers, starting at offset 0x1a0:
Section Headers:
[Nr] Name Type Address Offset
Size EntSize Flags Link Info Align
[ 0] NULL 0000000000000000 00000000
0000000000000000 0000000000000000 0 0 0
[ 1] .text PROGBITS 0000000000000000 00000040
000000000000005d 0000000000000000 AX 0 0 4
[ 2] .rela.text RELA 0000000000000000 000006c8
0000000000000078 0000000000000018 11 1 8
[ 3] .data PROGBITS 0000000000000000 000000a0
0000000000000008 0000000000000000 WA 0 0 4
[ 4] .bss NOBITS 0000000000000000 000000a8
0000000000000004 0000000000000000 WA 0 0 4
[ 5] .rodata PROGBITS 0000000000000000 000000a8
0000000000000004 0000000000000000 A 0 0 1
[ 6] .comment PROGBITS 0000000000000000 000000ac
000000000000002d 0000000000000001 MS 0 0 1
[ 7] .note.GNU-stack PROGBITS 0000000000000000 000000d9
0000000000000000 0000000000000000 0 0 1
[ 8] .eh_frame PROGBITS 0000000000000000 000000e0
0000000000000058 0000000000000000 A 0 0 8
[ 9] .rela.eh_frame RELA 0000000000000000 00000740
0000000000000030 0000000000000018 11 8 8
[10] .shstrtab STRTAB 0000000000000000 00000138
0000000000000061 0000000000000000 0 0 1
[11] .symtab SYMTAB 0000000000000000 000004e0
0000000000000180 0000000000000018 12 11 8
[12] .strtab STRTAB 0000000000000000 00000660
0000000000000066 0000000000000000 0 0 1
Key to Flags:
W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings)
I (info), L (link order), G (group), x (unknown)
O (extra OS processing required) o (OS specific), p (processor specific)
该例子中的几个重要的符号解释:
func1 和 main 定义与目标文件中,Ndx值为1表示位于代码段中(参照 readelf -S 结果中的 [Nr] 值 )
Bind值为GLOBAL,表示符号绑定信息为全局符号,外部可见
Type值为FUNC,表示符号类四个函数或其他可执行代码
Size值表示符号大小
Value符号所在的地址printf符号在目标文件中没有定义,所以Ndx值为UND
global_init_var符号是已初始化的全局变量,Ndx值为3表示位于.data数据段,
Bind值为OBJECT,表示符号类型为STT_OBJECT,变量数组的符号类型都为该值
Size为4,表示符号大小占用4字节
Value为0,表示该符号位于Ndx段的第0个位置global_uninit_var Ndx值为COM表示位于COMMON段,全局未初始化的符号是这种类型的
有部分Name未定义的符号,符号名就是段名,比如Num为2、Ndx为1的的符号表示.text段,他的符号名就是段名
SimpleSection.c符号的Ndx为ABS、Type为FILE,表示文件名的符号